芯片里面的电路很细小，电流流过不会短路和断路吗？:可以肯定的告诉你，在正常工作情况下，短路和断路的几率是特别低的，但也确实有这种可能，这种可能发生时就

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可以肯定的告诉你，在正常工作情况下，短路和断路的几率是特别低的，但也确实有这种可能，这种可能发生时就是芯片坏了，也无法修复，只能更换新的芯片了。

通常同样功能的芯片，集成程度越高，纳米工艺尺寸越小，工作电压越低。其主要原因一是元件本身个体体积减小，节电压减小，二是元件间个体距离减小，整个芯片电路路径变短，相对内阻减小，消耗在元件间分得的电压减少，两者直接的结果使得加在芯片的电压进一步降低成为可能，元件和元件路径发热量也进一步降低，让整块芯片温度不至于过高而减少芯片的性能…

大电压，大电流，发热大，不仅影响电器性能降低，而且芯片温度过高时，芯片耐压耐电流迅速下降，会引起芯片内元件击穿短路，或者断路，整个芯片报废…所以相同功能的同一芯片，一定是工艺越先进，适应更低电压的芯片，比老式工艺，大电压的芯片，更省电，也更不容易坏…

工艺更先进的芯片，一定线路更精细，功耗相对也更低，不但节能降温提高了性能，也节省了材料，还更不容易损坏！所以封装工艺也是兵家必争之地！但要注意的是，集成程度越高时，也减小了芯片的体积，有的集成芯片要合理增加散热器…

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首先虽然芯片里的线路很细，线路之间的间距很小，但流过的电流没有超过设计的极限就不会烧断，也就是不会断路或者短路。

随着科技不断发展，芯片制造工艺的不断提高，现在的芯片制造工艺已经去到7nm了。线路越小，芯片就越容易断路，线路之间的间距越小，就越容易短路。这就是生产工艺的问题了，如果制程能力不足，不良率的确会很高，但是芯片出厂前都是经过多重检验的，会保证出厂的芯片都是良品。

手机玩游戏的时候我们都可以感受到手机的严重发热了。因为玩游戏的时候CPU运行的频率特别高，说得通俗一点就是电流不断在芯片内部超级小的线路里不断的高速流动着。这时候如果外部散热系统设计的不好，再加上芯片没有自我保护的话，CPU是很容易烧掉的，烧掉的结果就内部线路断路或者短路了。

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中兴的遭遇让我们认识到我们必须要有自己CPU才能更加的强大，如果外国对我们进行技术上的封锁我们几乎一切手机电脑都无法使用，而且不仅在硬件核心的CPU上，就连手机电脑的系统我们也没有自己比较好的。我们都是在依赖于别人的技术，我们必须要自己开发自己的CPU，就目前来看我们的华为在自己做手机CPU，叫做麒麟还是海思的CPU，在系统方面华为以前传说在做自己的系统，都过了一两年了还是没有一点消息。不过华为还是挺努力的，希望早一点开发出来。我们还是有其他的部门在研究电脑的CPU只不过和Intel还有AMD有一些差距。（龙芯CPU）

（海思CPU）

那么下面来解答问题其实CPU中是存在“短路”的，叫漏电比较准确一点，我们知道自然界中有放电的现象，不管是天上的闪电还是生活中的静电。闪电是天空中的云层摩擦之后对大地进行的放电现象，其根本原因是电压。当一边的电子积累的越多之后电压越高，就有可能对另一边需要电子的地方进行放电击穿，放电的效果与电压，绝缘系数(忘记名词了反正是这个意思),距离有关 。CPU中也是存在电子的流动，CPU每个“线路”之间的距离非常的近只有几纳米。那么在制作CPU时就要增大绝缘系数减小电压来防止漏电的发生。所以我们的CPU中的电压一般很小，我记得好像只有几伏，但是要想CPU的主频高又要加大电压，所以这有一些矛盾。（下面的内容参考了百科CPU制造工艺）

首先是门泄漏，这是电子的一种自发运动，由负极的硅底板通过管道流向正极的门；其次是通过晶体管通道的硅底板进行的电子自发从负极流向正极的运动。这个被称作亚阈泄漏或是关状态泄漏(也就是说当晶体管处于“关”的状态下，也会进行一些工作)。这两者都需要提高门电压以及驱动电流来进行补偿。这种情况自然的能量消耗以及发热量都有负面的影响。

现在让我们回顾一下场效应晶体管中的一个部分——在门和通道之间的绝缘二氧化硅(silicon dioxide)薄层。这个薄层的作用就相当于一个电子屏障，用途也就是防止门泄漏。很显然，这个层越是厚，其阻止泄漏的效果就越好。不过还要考虑它在通道中的影响，如果我们想要缩短通道(也就是减小晶体管体积)，就必须减少这个层。在过去的10年中，这个薄层的厚度已经逐渐达到整个通道长度的1/45。目前，处理器厂商们正在做的是使这个层越来越薄，而不顾随之增加的门泄漏。不过这个方式也有它的限度，Intel的技术员说这个薄层的最小厚度是2.3纳米，如果低于这个厚度，门泄漏将急剧增大。这也是摩尔本人提到的“漏电率快速上升”而制约摩尔定律继续前进。 到目前为止，处理器厂商还没有对亚阈泄漏做什么工作，不过这一情况很快就要改变了。操作电流和门操作时间是标志晶体管性能的两个主要参数，而亚阈泄漏对两者有不小的影响。为了保证晶体管的性能，厂商们不得不提高驱动电流来得到想要的结果。这点在主板的供电系统和电源规范中有明显体现，我们也可以理解为什么越来越多的供电和散热规范是Intel等CPU厂商提出的。

（上图均来自网络）

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答案是肯定的，当然会出现短路或断路。

要想看到芯片内部的结构是什么样，得借助高倍显微镜才行。下面是英特尔的第一款CPU，发布与1971年。四周像毛发一样的东西是将硅片上的电路连接到芯片外部引脚的金属线，与中间硅片上的电路相比，这已经是非常非常粗的线了。现在这个地方都是用金线，真的是黄金。

硅片上的电路经过处理，局部放大后是下面这样：

题主担心得没错，这些所有这些涉及到的线路它是有可能出现问题的。要说原因的话这是一个非常专业的领域，这就是半导体芯片失效分析了。当然，用我们外行的眼光来看，我们可以把芯片内部的电流通路想象成河流，流动的电子想象成河水。河水可以冲刷河床，有些地方被冲掉出现河床坍塌有的地方出现河沙堆积。芯片有一种失效模式与此类似，就是电迁移现象。高密度的运动电子造成导体材质原子偏移原来的位置，就像河床沙石被水流冲走一样，造成导线断裂，或者短路到相邻的线路上。在高倍显微镜下看起来就像下面这样。

除了以上，当然还有其他很多原因会导致芯片失效。分析原因可以指导改进设计和制造工艺，提高芯片的可靠性。在显微镜下面才能看到的这些问题，是没有办法直接修理的。

最近中兴被封锁的事件让大家都知道了芯片是怎么回事。这样高精度的设计和制造当然不简单了，而且制造出来是一回事，可靠性又是另一回事了。

虽然我们修道路、造桥梁、造高楼、新四大发明，牛叉得不要不要的。可是在半导体芯片这个基础又核心的领域我们还有很长的路要走。

革命尚未成功，同志仍需努力！

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网上主流观点，芯片技术越来越先进，电压越来越低，做工越来越精细，所以一般不会出现短路和断路的情况。当然在特殊环境下（比如南北极和火山山口）或者CPU质量不行，应该不算在内。

而一般认为，苹果手机的芯片应该更好。下面我们可以以苹果公司的芯片为例，仔细分析一下，究竟是什么原因，让芯片能如此高质量运转而没有故障。

一、芯片背后下的笨功夫

其实芯片的耗电量至少在间接程度上与所用的电器有关，如果把最优质的芯片用在一个耗电量很大的手机上面，其效果也会大打折扣。

就算最高端的苹果手机，其自行研发的芯片也未必有多高明。但很多人打开苹果手机都会发现，他们打开的是一个高级的工艺品，甚至是艺术品。内部电路分布之精细，举世无双。

无论是芯片也好，还是被打开的苹果手机，芯片属于内功，是被精心打造的重中之重。

这在侧面进一步回答了，为什么芯片里那些密密麻麻，如头发丝一般的电路，出现短路和断路的情况概率极低。

以上，可以说是芯片电路问题就事论事最表面的答案。但，当我们仔细探究过芯片电路，及其背后的生产、发展和所需要的工体体系后，却有了不一样的新看法。

二、配合芯片的整个系统

芯片又叫微电路，一般都是内含集成电路的硅片。它可以说是电脑和手机的“灵魂”。

表面上，芯片的发明人有两个，一个是美国德州的仪器工程师杰克·基尔比，另一位是美国物理学博士罗伯特·诺伊斯。但他们发明的芯片，仅仅是将电路中的元件都组合到半导体硅片里，其工艺水平还很粗糙。

而如果要大规模使用研发芯片，需要的一整套工业体系的支持。其实，仅仅是一个制造芯片的光刻机，就在很长时间内，难倒了GDP已经世界第二的中国。光刻机，在宏观上来讲，是世界工业体系百年积累的结晶。据说，光刻机整个机器需要三万余个零件。其中，每一个零件的位置和大小等，都不能有丝毫的偏差。否则，那么多细微的电路，就不可能一丝不乱地分布在小小的硅片上，以致最终被做成合格的芯片。

而在早期只有发达如美国，才有如此的科研力量和工业生产体系。如果不是这样的背景，即使苹果和乔布斯，也不能有后来强大而优秀的芯片。所谓“巧妇难为无米之炊”。

三、互联网时代下的“魅力思维”

没有强大的工业科研生产体系，没有乔布斯和苹果早期下的笨功夫，都不可能有苹果手机中那种高质量芯片。

这就像女人喜欢打扮自己，但是如果没有化妆品等辅助支持系统， 美女再没也不可能是“女神”。那如果有了条件，如何让自己“魅力”，像女神那样吸引人？

这其实是一种互联网时代下的魅力思维，是“酒香不怕巷子深”的现代化版本：通过下苦功夫获得魅力，通过魅力来吸引用户主动前来。

很多早期的公众号大V ，都是在相关行业做写手或者编辑多年。只不过，通过偶然的机会，注册了公众号，并且在上面发表文章，才有了今天的成就。其实就算没有公众号，也会有后来的今日头条等媒体，可以发挥他们的才华。

这些幸运儿，不过是本着“但行好事，勿问前程”的心态，默默下苦功罢了。

老话说，“机会都是留给有准备的人”。关键在于，之前是否有长期下苦功的积累？

所谓“功不唐捐”，这应该才是芯片电路质量问题背后那一整套运行里，留给我们普通人关于个人发展最重要的启示。

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不管芯片是中央处理器CPU、存储器DRAM、SRAM；模数转换器ADC；数模转器DAC；数据寄存器D等等都是很多（少的几干个，多则万个、几十万个）电子元器件：电阻、电容、二极管、三极管、场效应管等经过处理集成在一起的。

如常见英特尔中央处理器CPU大小也只有3cm×3cm之内。厚度在2mm之内，集成了几十万个电子元器件，制作工艺相当复杂；制作环境要求持别高（无灰尘、无静电等场所。）

这些芯片工作电压一般在DC5V以内（个别芯片正负DC15V），工作电流最大mA级，一般是uA级、最小的是n级。虽然工作电压、电流纸，但集成的元器太多，工作时易发热，常用轴流风扇冷却。是它们能够正常工作。所以，不易发生短路和断路。

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电流的大小跟线径的大小呈正相关关系。比如家庭使用的导线也是一个道理，1平方铜导线只能走6A~8A左右的电流，2.5平方铜线能走16A~25A左右的电流，超过电流限制时就有可能烧断导线。制作PCB印制板时也需要考虑电流的大小，跟布线的宽度、厚度以及制作工艺都有关系，布线时考虑不充分或者其他原因导致电流过大时，会烧断PCB印制板线路。

芯片内部线路也是一样的原理，那么为什么芯片里的线路那么细却能正常工作呢？那是因为电流也非常小，处理器内部的信号电流绝大部分都是微安级别的，芯片设计时会考虑电流与线路的关系的，若需大电流的地方会适当加粗线路。

下面拆一个整流桥堆，让大家了解芯片内部是怎么样的，让大家大开眼界，看看小小的整流桥堆为什么能走25A的电流，该整流桥的型号为D25SB80。

从整流桥内部结构可以看出，有4个二极管，小方框的地方就是二极管，可以看出内部的线路非常粗，还增加铜片散热，确保线路热量能够及时散出去。

处理器芯片越做越小，功耗越低，芯片内部的线路电流极小，只有微安级别，所以能够正常工作。如果芯片内部线路电流过大时，一样会烧断线路，从而损坏芯片。

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芯片是会出现题主所说的这种情况的，只不过发生的可能性比较小，所以很多人都感觉不会有这种现象发生。而且一旦发生这样的情况，芯片就相当于是废了，必须要重新进行更换芯片才能使用。

芯片作为手机的核心，这几年技术要求特别的高，从原先的10nm到现在的7nm，可以说芯片是一点一点的在变的精致。这样的情况下，芯片的要求也在一点一点的提高，电路也一点一点的在缩小。

有句话叫有多大锅就下多少米，芯片制造也一样，相同功能的芯片，集成程度越高，电路越细，电路越细电压也就越小。所以不是电流来肆意通过芯片的集成电路，而是电路来选择你是否能通过。这样一来，就直接的限制了电流。

这也不代表不会出现这样的情况，比如说在电压不稳定的情况下，或者温度极端的情况下都会对芯片造成影响。这时候也就容易出现题主所说的这种问题了。但是这种事并不常见，所以基本上可以忽略。

所以，芯片越先进，线路也会更精细，电流也会越来越小，而且要求越来越高。随着技术的发展，这种情况会越来越少见……

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芯片在设计与工程制造时，首先就要考虑这个问题！

所以芯片制造就分微功耗型与功率级率芯片！

微功率芯片相对功率级的集成度高，复杂，用途甚广。但大多工作在前级。电压低，电流小，甚至还有防静电措施。所以不易发生你说的问题。

大规模，大功率芯片集成元件，引线时充分考虑了其特殊特性。其体积相应较大，单元体也较厚重。集成度相对也低一些。所以承受的电流大，电压也较高。

而且在设计应用时要根据技术要求，充分考虑其元件分布的合理性。注意通风，散热。采用过流，过压，稳压等电路措施！

特别情况下还要加液体交换散热器，幅射散热器，甚至专用风散散热器。比如电脑的中央外理器，大多就装有这类专用散热器件！

只要按规范正确使用这类芯片，其可靠性还远远高于传统的个体分立元件！

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因为起步早和投入大，目前，美日基本垄断了超级芯片的技术前沿和应用市场，美国不是万能的，一部分高端芯片也要求购于日本。生产芯片的难度在工艺水平上，设计其次。我国在理论设计层面一点都不差，差在制造工艺上，世界上最高端生产设备是买不来的。此次中兴危机说明了对一个想要复兴的大国而言，造不如买有很大的局限性和危险性。相信我们中国人能在这一教训后加大芯片科研力度，用最短的时间迎头赶上。

对超级芯片（CPU集成电路）而言，国产中小规模的集成电路已相当成熟，可是，随着电子技术每秒的进步，手机的强大功能几乎取代了家用电脑，且容量越来越大。把电脑压缩到手机大小的基板上，就必须用到超级芯片，试想，把上亿个半导体元件做在指甲盖大小晶片上，连元件都要做到小于微米级（几百纳米左右），不是精湛的手工能够做到的，去年早些时候，世界上元件之间链接导线最窄能做到14纳米，据说今年最先进的光刻技术已经达到7纳米，这是为什么我们使用的手机容量越来越大、反应速度越来越快的所在，好了，如果这应用于战争，差异立显，现代战争打的是看谁更快、更准，零点几秒钟可以决定战争胜负；我们厌恶战争，可战争是推动人类进步的唯一动力，我们今天享受着的现代生活，都来自于为打赢下一场战争的衍生物。

回到主题，题目中担心芯片工作电流会否熔断7纳米的导线、或电压差形成线间短路，放心，这在设计和工艺生产中都是小儿科。CPU所有输入和输出的指令信号都属于高阻抗指令信号（驱动大载荷必须经过外围的射随器），芯片中上亿颗元件的总电流才几十个毫安，分担到各个单元的分电流属薇安级，7纳米导线完全可以胜任，还绰绰有余，随着半导体技术的进一步成熟，高级芯片供电由原来的正5V（标准）降为正3.3V，超净厂房和全封闭恒温恒湿度条件下生产的芯片，在额定3.3V工作条件下是不会线间短路的，以手机为例，手机的供电电池充满电能的最高路端电压为4.2V，工作电压不低于3.7V，曾几何时，我们的手提电脑外接电源二次输出电压是正20V。指令中枢消耗的能量是很小的，这就如同战争，最大的消耗在你死我活的厮杀中，反应在手机上，能量大都消耗在终端显示屏上和拨打的通话中。